Diferencia entre revisiones de «Cristalino»
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Los estudios en Biología experimentaron un importante impulso en el [[siglo XVII]] gracias a la invención del microscopio. Por ejemplo, el científico neerlandés [[Anton van Leeuwenhoek]], conocido por las mejoras que introdujo en este instrumento, lo empleó para examinar las diferentes partes del ojo, descubriendo la existencia de fibras en el cristalino.<ref name=Development />
== Función ==
=== Óptica del cristalino ===
[[Archivo:Focus in an eye.svg|left|thumb|250px|Función del cristalino: el cambio de curvatura posibilita el enfoque del objeto cercano (el diagrama está muy simplificado, tanto óptica como anatómicamente).]]
La función del cristalino es la de [[foco (óptica)|enfocar]] los rayos luminosos para que formen una buena imagen en la retina con independencia de la distancia a la que esté situado el objeto. Así, según la mayoría de modelos del ojo,<ref name=Smith>George Smith, David Atchison. ''The Eye and Visual Optical Instruments''. Páginas 291-295, 777-792.</ref> las cerca de 20 [[dioptría]]s del cristalino en el estado relajado, unidas a las 40 de la [[córnea]], enfocan en retina los rayos emitidos por objetos lejanos. Sin embargo, para objetos cercanos, la [[potencia (Óptica)|potencia]] del ojo relajado no refracta lo suficiente los rayos luminosos. En consecuencia, si no se produjese ningún cambio, la imagen del objeto se formaría por detrás de la retina, de modo similar a lo que sucede en la [[hipermetropía]]. Por tanto, durante la visión cercana el ojo necesita de una potencia adicional, que obtiene mediante la modificación de la curvatura del cristalino: acomodación.
El hecho de que la [[córnea]] posea una mayor potencia óptica que el cristalino se debe, además de a su curvatura, a que su superficie separa el aire del interior del ojo, dos medios con [[índice de refracción|índices de refracción]] bien diferenciados. En cambio, los índices de humor acuoso, cristalino y humor vítreo son más próximos. Por otro lado, el índice de refracción del cristalino no es constante, sino que varía siguiendo un [[gradiente]] de índice: esta magnitud alcanza su valor pico en el centro, debido a la mayor concentración de proteínas cristalinas, y disminuye ligeramente en las capas más externas, aunque se mantiene siempre por encima de los índices de los humores (esta condición es necesaria para que aumente la convergencia de los rayos luminosos que lo atraviesan). Se piensa que este perfil de índice contribuye a mejorar la calidad de imagen del ojo.
Con la edad, el espesor del cristalino entre las caras anterior y posterior aumenta, al igual que la curvatura de dichas superficies (un ''aumento'' de la curvatura se corresponde con una ''disminución'' del [[radio de curvatura]]). Asociado a estos cambios cabría esperar un aumento de la potencia refractiva (esto es, una mayor desviación de la trayectoria de los rayos que lo atraviesan). En la realidad dicho cambio no se produce, sino que tiene lugar el efecto contrario. A este fenómeno se le denomina [[paradoja del cristalino]]. Se cree que con la edad también se produce un cambio en la distribución del índice que compensa ópticamente el aumento de espesor.
Al punto más cercano que el ojo puede enfocar con ayuda de la acomodación se le conoce como [[punto próximo]]. Para un adolescente, su valor es de unos 7 centímetros,<ref name=Hecht>Hecht, Eugene. ''Óptica''. Páginas 208 y 210</ref> pero aumenta con la edad debido a la presbicia. Al punto que está enfocado cuando el cristalino se encuentra sin acomodar se le denomina [[punto remoto]]. En sujetos jóvenes, el incremento de potencia que se necesita para llevar el foco del punto remoto al próximo es de unas 15 dioptrías. Es relevante señalar que en el diseño de diferentes instrumentos ópticos a emplear por el ser humano se trata de evitar que el ojo tenga que acomodar, a fin de no forzar en vano la vista del sujeto.<ref name=Hecht />
=== Historia ===
[[Archivo:Hermann von Helmholtz by Ludwig Knaus.jpg|thumb|200px|La explicación del mecanismo de acomodación que Helmholtz incluyó en su tratado sobre Óptica Fisiológica es aceptada por la mayoría de la comunidad científica.]]
Kepler ([[siglo XVII]]) fue uno de los primeros científicos que se interesó por el estudio del ojo como instrumento óptico. En particular, se interrogó acerca del mecanismo que permitiría enfocar objetos situados a diferentes distancias. Basándose en observaciones realizadas con una [[cámara oscura]], llegó a la conclusión de que el cristalino debía moverse hacia delante y hacia atrás a fin de posibilitar dicha tarea.<ref>Helmholtz, Hermann von. ''Ibid''. Páginas 162 y 163</ref> Scheiner dio su apoyo a esta hipótesis, aunque también señaló que la modificación de la curvatura del cristalino podría ser una posibilidad alternativa. Este último mecanismo también fue apuntado por [[Descartes]], que pudo realizar estudios más rigurosos de la óptica ocular gracias a la [[ley de Snell]] de la refracción.
En el [[siglo XVIII]], [[William Porterfield]] confirmó que era el cristalino el que resolvía el problema de la acomodación, término que fue acuñado por él. Lo hizo tras estudiar la visión de un sujeto al que se le había extraído la lente. No obstante, seguía sin estar del todo claro cuál era el mecanismo concreto que posibilitaba la visión cercana. A comienzos del [[siglo XIX]], [[Thomas Young]] descartó la posibilidad de que la acomodación se debiese a un cambio de curvatura de la córnea (fenómeno que se produce en algunas aves). Para ello, observó que el reflejo corneal de una vela no modificaba su tamaño cuando el ojo iluminado acomodaba. En la misma época, [[Purkinje]] descubrió las [[imágenes de Purkinje|imágenes]] correspondientes a reflexiones de una fuente de luz en las caras anterior y posterior del cristalino. Cuando un sujeto modificaba su punto de fijación entre un objeto lejano y otro cercano, se producían variaciones en dichas imágenes, lo que era atribuible a una modificación de la curvatura de las caras de la lente.<ref name=Legrand /> En este mismo siglo [[Hermann von Helmholtz]] formuló en su obra ''Handbuch der Physiologischen Optik'' su teoría acerca del papel del músculo ciliar y las zónulas.<ref name=Wade />
=== Mecanismo de acomodación ===
Según la teoría de Helmholtz, respaldada en su esencia por la mayoría de la comunidad científica, durante la visión lejana el músculo ciliar se encuentra relajado. En esta situación pasiva, las zónulas ejercen una tensión sobre el cristalino, manteniéndolo extendido.<ref>Helmholtz, Hermann von. ''Ibid''. Página 151</ref><ref name=Smith /> Por el contrario, cuando es necesario enfocar un objeto cercano, el músculo ciliar se contrae, lo que provoca que las zónulas se liberen. Entonces, gracias a la elasticidad del cristalino, su diámetro ecuatorial disminuye, mientras que el espesor entre las caras anterior y posterior aumenta. La lente adopta, pues, una forma más esférica. De acuerdo con Helmholtz, durante la acomodación es sobre todo la cara anterior la que adquiere una curvatura más convexa. Simultáneamente, esta cara se desplaza hacia adelante, al igual que el margen del iris que delimita a la pupila. Además, en la visión cercana también se produce un constricción de la pupila (así como un aumento en el ángulo de convergencia de los ojos).
La teoría del científico germano ha sido refinada desde su primera formulación por varios autores. Por ejemplo, [[Allvar Gullstrand|Gullstrand]], que recibió el [[premios Nobel|Nobel]] de Medicina en [[1911]] por sus estudios en Óptica Fisiológica, introdujo la idea de que la forma del cristalino sin acomodación estaba determinada por el equilibrio entre dos fuerzas elásticas que actuaban en sentidos opuestos:<ref name=Legrand /> por un lado, la fuerza ejercida la coroides, que influiría en el cristalino a través de las zónulas; por el otro, la fuerza recuperadora del propio cristalino. El papel del músculo ciliar sería el de alterar dicho equilibrio, situación a la que se volvería cuando se completase el proceso de acomodación.
En el año 1925, [[Fincham]] introdujo otra modificación relevante a la teoría. Según este autor, la elasticidad del cristalino es relativamente baja como para desempeñar la tarea asignada por Helmholtz. En cambio, la cápsula que lo envuelve sí que es altamente elástica. Por tanto, ante la relajación de las zónulas, la cápsula actuaría sobre el cristalino, modificando su forma ("moldeándolo"). Fincham también sugirió que, al contrario de lo que pensaba Helmholtz, la cara posterior se desplazaba hacia atrás con la acomodación. Medidas biométricas posteriores han confirmado que, en efecto, existe un movimiento significativo de dicha superficie, aunque de menor magnitud que el de la cara anterior hacia adelante.<ref name=Glasser />
Así pues, con las modificaciones de Gullstrand y Fincham y ciertas contribuciones posteriores, el mecanismo quedaría como sigue. Cuando el músculo ciliar se encuentra relajado, la elasticidad de la [[coroides]] tira de todo el sistema de zónulas, extendiendo el cristalino. Llega un momento en el que esta tensión se equilibra con la ejercida en sentido opuesto por la cápsula, alcanzándose el estado de desacomodación.<ref name=Glasser /> En cambio, cuando el músculo se contrae, el cuerpo ciliar se mueve hacia el ecuador del cristalino. Como el plexo zonular se encuentra unido al cuerpo ciliar por medio del sistema de fibras secundario, este movimiento del cuerpo posibilita que sea dicho sistema el que contrarreste la tensión de la coroides. Por tanto, las zónulas posteriores se mantienen estiradas, mientras que las zónulas anteriores se liberan, lo que permite que la cápsula deforme el cristalino. El cristalino aumenta entonces su espesor y disminuye su diámetro ecuatorial hasta que su cambio de forma posibilita que se recupere la tensión de las zónulas anteriores.
=== Presbicia ===
La progresiva pérdida de la función del cristalino para acomodar se denomina presbicia (o '''vista cansada''') y es un fenómeno que sucede con el paso de los años. Los estudios muestran que la amplitud de acomodación disminuye linealmente con la edad, en torno a una 2 dioptrías por década. El proceso comienza ya en la niñez y culmina alrededor de los 50 años con la pérdida completa de la capacidad de acomodar.<ref>Los estudios basados en medidas subjetivas, no en [[autorrefractómetro]]s, encuentran valores residuales de acomodación de en torno a 1, 2 dioptrías para edades avanzadas. Este es un efecto originado por la profundidad de foco del ojo, que contamina este tipo de medidas (véase el capítulo 7 del ''Adler'')</ref> Algunos sujetos con miopía y presbicia son capaces de leer sin usar lentes debido a la compensación que se produce entre ambos fenómenos.
A partir de los 40-50 años, la compensación de la presbicia requiere el uso [[lente convergente|lentes convergentes]] para tareas de visión cercana. La gente con algún defecto de visión previo, suele cambiarse a lentes [[lente bifocal|lentes bifocales]] o [[lente progresiva|progresivas]]. Además, el éxito de las operaciones de cataratas ha potenciado la investigación en [[lente intraocular|lentes intraoculares]] con capacidad acomodativa.
Como se ha visto, existen diferentes agentes que intervienen en el proceso de acomodación: el cristalino, el músculo ciliar, la cápsula o las zónulas; la existencia de cambios con el tiempo en alguno de ellos podría explicar la aparición de la presbicia. Históricamente, han existido teorías que han señalado a cada uno de estos factores como responsables de la pérdida de función. También han existido teorías que han apuntado que la responsabilidad podría recaer sobre una combinación de diversos fenómenos.
Uno de los principales hechos que podría explicar la formación de la presbicia es el endurecimiento o [[esclerosis]] del cristalino. Se ha comprobado que la dureza de la lente aumenta exponencialmente con la edad. Este hecho podría impedir que la cápsula desempeñase su papel moldeador durante la acomodación o que el cristalino fuese estirado durante la desacomodación. Por lo que respecta al músculo ciliar, los estudios realizados sobre la capacidad contráctil del mismo no han encontrado una disminución de la misma que pueda explicar la presbicia. No obstante, estudios [[histología|histológicos]] y de [[resonancia magnética]] han hallado cambios relevantes con la edad: su área y su longitud disminuyen, mientras que su vértice interno se desplaza hacia delante y hacia el interior, tal y como sucede en el ojo joven sin acomodación.<ref name=Adler />
=== Otras funciones ===
El grado de acomodación del cristalino es uno de los datos que emplea el cerebro a la hora de estimar la distancia a la que se encuentra un objeto del observador.<ref>Palmer, S.E. ''Vision science: From Photons to Phenomenology''. Páginas 203-205.</ref> Esta magnitud no está presente en la imagen [[bidimensional]] que se forma en la retina, siendo necesaria su recuperación a través de otras fuentes de información (como las leyes de la [[perspectiva]], la [[disparidad binocular]] o el ángulo de convergencia de ambos ojos). Debido a que el cristalino se encuentra prácticamente relajado cuando el objeto está a 2-2.5 metros, la acomodación sólo ofrece información sobre la profundidad hasta distancias de ese orden.
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